CN219741033U - 浸没式液冷设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了浸没式液冷设备，包括：箱体，箱体内设置有服务器，服务器浸泡在冷却液中；蒸发器，设置于箱体顶部内侧，用于吸收箱体内冷却液的热量，以使蒸发器内的冷却介质汽化，进入冷凝器中；冷凝器，设置于箱体上方，用于对汽化后的冷却介质进行冷凝，并使冷凝后的冷却介质在重力作用下流回蒸发器中。这样，无需额外增加流体泵、冷却水泵和室外冷却设备等设备，结构设计简单，提升液冷设备的工作速度和可靠性。另外，与采用流体泵的液冷设备相比，该液冷设备的功耗较低，降低了该液冷设备的成本。同时，适用于边缘计算场景。
Description
技术领域
本申请涉及数据中心领域，特别涉及一种浸没式液冷设备。
背景技术
随着芯片算力大幅增长，芯片功耗及散热需求也越来越大，液冷系统逐渐成为新一代数据中心制冷系统的选择。
目前，通常采用浸没液冷技术，将服务器完全浸泡到盛有绝缘液体的箱体中，服务器将热量传递给绝缘液体，再通过流体泵将被加热的绝缘液体从箱体泵到中间换热器进行冷却，最后再输回到箱体内，从而实现对服务器的冷却降温。而中间换热器的热量，通过中间换热器另一侧的冷却水经由冷却水泵连接室外冷却设备，将热量排到空气中。
在上述冷却方案中，冷却系统需要使用流体泵、冷却水泵、室外冷却设备等多种设备，结构设计复杂、稳定性差、可靠性低，且功耗高。
实用新型内容
本申请提供一种浸没式液冷设备，以确保提供一种结构设计简单、稳定、可靠、功耗低的浸没式液冷设备的目的。
本申请实施例提供一种浸没式液冷设备，包括：
箱体，所述箱体内设置有服务器，所述服务器浸泡在冷却液中；
蒸发器，设置于所述箱体顶部内侧，用于吸收所述箱体内冷却液的热量，以使所述蒸发器内的冷却介质汽化，进入冷凝器中；
所述冷凝器，设置于所述箱体上方，用于对汽化后的所述冷却介质进行冷凝，并使冷凝后的冷却介质在重力作用下流回所述蒸发器中。
可选地，所述冷却介质汽化时流动方向为顺时针自下到上。
可选地，所述冷却介质冷凝后流动的方向为顺时针自上到下。
可选地，所述蒸发器包括以下中的一者：
热管蒸发器、换热器。
可选地，所述换热器包括：
铜盘管换热器、冷板换热器、板式换热器或壳管式换热器。
可选地，所述冷凝器包括：
水冷冷凝器或风冷冷凝器。
可选地，所述蒸发器的数量为目标数量。
可选地，所述蒸发器的数量为三个。
可选地，所述冷凝器的数量为目标数量。
可选地，所述冷却介质包括碳氟类化合物、碳氢类化合物、有机硅类化合物。
在上述技术方案中，浸没式液冷设备包含箱体、蒸发器、冷凝器，蒸发器设置于箱体顶部内侧，蒸发器能够吸收所述箱体内冷却液的热量，以使蒸发器内的冷却介质汽化，进入冷凝器中，冷凝器能够对汽化后的冷却介质进行冷凝，并使冷凝后的冷却介质在重力作用下流回蒸发器中，达到释放服务器的热量的目的。这样，无需额外增加流体泵、冷却水泵和室外冷却设备等设备，结构设计简单，提升液冷设备的工作速度和可靠性。另外，与采用流体泵的液冷设备相比，该液冷设备的功耗较低，降低了该液冷设备的成本。同时，适用于边缘计算场景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的浸没式液冷设备的示意图；
图2是本申请实施例提供的箱体的示意图；
图3是本申请实施例提供的浸没式液冷设备的另一个示意图。
附图标记说明
10——箱体 20——蒸发器 30——水冷冷凝器
40——风冷冷凝器 100——浸没式液冷设备
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
浸没式液冷设备通常主要由：箱体、蒸发器、冷凝器组成。箱体内设有冷却液，服务器浸泡在冷却液，服务器将热量传递到冷却液中。蒸发器设置于箱体顶部内侧，用于吸收冷却液的热量，使蒸发器中的冷却介质汽化，进入冷凝器中。冷凝器用于冷凝冷却介质，释放热量，同时在重力作用下，使冷却后的冷却介质流回蒸发器中。
当前采用的箱体需经由流体泵，才能与换热器一侧连接，换热器另一侧需连接冷却水泵、室外冷却设备，才能将热量排到空气中。基于此，本申请设计了一种无需流体泵、冷却水泵、室外冷却设备的浸没式液冷设备。下面将结合具体实施方式，对本申请的浸没式液冷设备进行详细说明。
本申请实施例提供一种浸没式液冷设备100，图1是本申请实施例提供的浸没式液冷设备100的示意图，如图1和图2所示，该浸没式液冷设备100包括：
箱体10，所述箱体10内设置有服务器，所述服务器浸泡在冷却液中；
蒸发器20，设置于所述箱体10顶部内侧，用于吸收所述箱体10内冷却液的热量，以使所述蒸发器20内的冷却介质汽化，进入冷凝器中；
所述冷凝器，设置于所述箱体10上方，用于对汽化后的所述冷却介质进行冷凝，并使冷凝后的冷却介质在重力作用下流回所述蒸发器20中。
其中，冷却液可以为绝缘冷却液，如可以为氟化液、矿物油。服务器浸泡在冷却液中，冷却液用于快速吸收服务器产生的热量，从而将服务器产生的热量传递给蒸发器20。蒸发器20设置于箱体10顶部内侧，蒸发器20用于吸收冷却液传递的热量，使冷却液传递的热量均匀散发在蒸发器20上，蒸发器20内的冷却介质吸收冷却液传递的热量而汽化，进入冷凝器中。冷凝器，可以为风冷冷凝器40、也可以为水冷冷凝器30，用于对汽化后的冷却介质冷凝，释放热量，使冷凝后的冷却介质在重力作用下流回蒸发器20中，循环换热，从而达到释放服务器的热量，循环换热的目的。
在上述技术方案中，浸没式液冷设备包含箱体、蒸发器、冷凝器，蒸发器设置于箱体顶部内侧，蒸发器能够吸收所述箱体内冷却液的热量，以使蒸发器内的冷却介质汽化，进入冷凝器中，冷凝器能够对汽化后的冷却介质进行冷凝，并使冷凝后的冷却介质在重力作用下流回蒸发器中，达到释放服务器的热量的目的。这样，无需额外增加流体泵、冷却水泵和室外冷却设备等设备，结构设计简单，提升液冷设备的工作速度和可靠性。另外，与采用流体泵的液冷设备相比，该液冷设备的功耗较低，降低了该液冷设备的成本。同时，适用于边缘计算场景。
在一种可能的实施例中，所述冷却介质汽化时流动方向为顺时针自下到上。
其中，冷却介质可以包括碳氟类化合物、碳氢类化合物、有机硅类化合物。此种冷却介质沸点低，容易汽化。蒸发器20吸收箱体10内冷却液的热量，从而使蒸发器20内的一部分液态的冷却介质吸热汽化，变为气态的冷却介质。气态的冷却介质与液态的冷却介质相比，温度较高，密度较小，浮力越大，因此气态的冷却介质将会上浮，进入冷凝器中。如图1所示，冷却介质的汽化时流动方向为顺时针由下到上，从而冷却介质可以进入冷凝器中，从而达到释放服务器的热量的作用。
在一种可能的实施例中，所述冷却介质冷凝后流动的方向为顺时针自上到下。
其中，气态的冷却介质经由冷凝器后，转化为液态的冷却介质，从而释放热量。如图2所示，冷凝器的高度大于箱体10的高度，在重力作用下，液态的冷却介质将流回蒸发器中，循环换热。如图2所示，冷却介质冷凝的流动方向为顺时针自上而下，从而可将冷却后的冷却介质流回蒸发器20中。
在一种可能的实施例中，所述蒸发器20包括以下中的一者：
热管蒸发器、换热器。
热管蒸发器是一端为蒸发段，另一端为冷凝段，热量由热管的一端传递到另一端的设备。换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。其中，可以包括：铜盘管换热器、冷板换热器、板式换热器或壳管式换热器。
铜盘管换热器是采用铜芯盘管的形式，可以在有限的空间内安排出各类形状的蒸发器20，在极小的空间呈现最大化的换热面积。冷板换热器是将热量通过毛细管传递的设备。板式换热器由许多冲压有波纹薄板按一定间隔，四周通过垫片密封，并用框架和压缩螺钉重叠而成，流体在通道中流动，通过板进行热交换。壳管式换热器，壳体多为圆柱形，内有管束，管束两端固定在管板上，流体在管束内流动，进行热交换。
以板式换热器为例，冷却液传递的热量到达板式换热器时，在板式散热器上迅速扩散热量，使板式散热器上液态的冷却介质吸收热量汽化，汽化后的冷却介质向上流动至冷凝器中。由此，通过上述蒸发器，可以吸收箱体内冷却液的热量，使该热量均匀散发在蒸发器中，从而使蒸发器内的冷却介质汽化的作用。
在一种可能的实施例中，所述冷凝器可以包括：
水冷冷凝器30或风冷冷凝器40。
其中，不同的冷凝器的介质不同，对冷却介质处理方式也有不同。如图1所示，该冷凝器为水冷冷凝器30，水冷冷凝器30的介质为水，气态的冷却介质经由水冷冷凝器30冷水处理后，使气态的冷却介质与冷凝器中流动的冷水进行热交换，使气态的冷却介质温度降低，冷凝为液态的冷却介质，放出热量。
如图3所示，该冷凝器为风冷冷凝器40，风冷冷凝器40的冷却介质为空气，气态的冷却介质经由风冷冷凝器40中的空气处理后，使气态的冷却介质与冷凝器中的空气进行热交换，使气态的冷却介质温度降低，冷凝为液态的冷却介质，放出热量。
在一种可能的实施例中，所述蒸发器20的数量为目标数量。
如图1所示，蒸发器20的数量可以为三个，也可以为其他数量，如六个，从而可以满足服务器的散热需求。
在一种可能的实施例中，所述冷凝器的数量为目标数量。
示例地，冷凝器的数量可以为一个，也可以为多个。如图1所示，一个箱体10，多个蒸发器20、一个冷凝器可以构成一个浸没式液冷设备100。多个箱体10、多个蒸发器20、多个冷凝器可以构成多个浸没式液冷设备100。从而实现多个服务器的散热，提高了液冷设备的效率和可靠性。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (10)
1.一种浸没式液冷设备，其特征在于，包括：
箱体，所述箱体内设置有服务器，所述服务器浸泡在冷却液中；
蒸发器，设置于所述箱体顶部内侧，用于吸收所述箱体内冷却液的热量，以使所述蒸发器内的冷却介质汽化，进入冷凝器中；
所述冷凝器，设置于所述箱体上方，用于对汽化后的所述冷却介质进行冷凝，并使冷凝后的冷却介质在重力作用下流回所述蒸发器中。
2.根据权利要求1所述的液冷设备，其特征在于，所述冷却介质汽化时流动方向为顺时针自下到上。
3.根据权利要求1所述的液冷设备，其特征在于，所述冷却介质冷凝后流动的方向为顺时针自上到下。
4.根据权利要求1所述的液冷设备，其特征在于，所述蒸发器包括以下中的一者：
热管蒸发器、换热器。
5.根据权利要求4所述的液冷设备，其特征在于，所述换热器包括：
铜盘管换热器、冷板换热器、板式换热器或壳管式换热器。
6.根据权利要求1所述的液冷设备，其特征在于，所述冷凝器包括：
水冷冷凝器或风冷冷凝器。
7.根据权利要求1所述的液冷设备，其特征在于，所述蒸发器的数量为目标数量。
8.根据权利要求7所述的液冷设备，其特征在于，所述蒸发器的数量为三个。
9.根据权利要求1所述的液冷设备，其特征在于，所述冷凝器的数量为目标数量。
10.根据权利要求1所述的液冷设备，其特征在于，所述冷却介质包括碳氟类化合物、碳氢类化合物、有机硅类化合物。
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